悬挑基础设计问题探讨

杨高龙

（河南建基工程管理有限公司 郑州 450000）

悬挑基础设计问题探讨

杨高龙

（河南建基工程管理有限公司 郑州 450000）

在建筑工程中，如何解决多层砖混结构的基础压基问题极其重要。本文所述悬挑基础设计，较好地解决了这一难题，完全能满足设计与施工要求，是处理压基问题的一种安全、经济的重要方法。

建筑 压基 悬挑 设计

1 概述

压基问题是指新房紧靠旧房建设，新房基础按常规设计将压在旧房基础上。一般旧房多为条形基础，新房可采用桩基或筏基。但是，桩基将破坏旧房条基，施工受到干扰因素较多，而筏基造价较高，两种处理方法都有一定的限制。为解决建筑物之间沉降缝的构造问题，经常采用悬挑方法进行处理，其基础由于悬挑荷载较小，作为构造问题，一般无需计算。但是在压基问题中，被悬挑的横墙多为承重墙，砖混结构多为6～7层，荷载较大，上述基础显然不能满足设计要求。若将这样悬挑结构的基础用于处理压基问题，应该如何设计和计算，迄今尚未见有关专题文章予以讨论。本文在此提出悬挑基础结构形式，并对其设计问题进行探讨。

2 悬挑基础的结构设计

当悬挑荷载较大时，由于地基反力分布不均，会引起房屋发生不均匀沉降、裂缝或倾斜，主要原因是挑梁支点的底面积不够。因此，加大其面积是解决问题的关键。根据上述分析，作者在工程设计中，对其结构进行了改进，产生了悬挑基础的结构形式。其结构为：在挑梁底部增加一个横向的条形基础（此条基称之为悬挑基础），通过它将所有挑梁连接贯通；其次，在开间进深较大的房子中间加设一根挑梁。结构优点是：通过悬挑基础加强了各挑梁之间的横向联系，使之成为一个整体共同工作；通过调整悬挑基础的宽度，承受挑梁传递的荷载；增设挑梁，可使悬挑基础本身受力均匀；结构受力情况明确，便于结构分析和计算。

3 悬挑基础的计算方法

3.1 挑梁支点反力的计算

3.1.1增设的挑梁

对于增设的挑梁，其结构受力简单明确，一端为自由端，另一端与地圈梁现浇在一起，则视为固定端，悬挑基础的中心视为支点，悬臂长度为M。

其支点A的反力Ra为：

式中：P'为墙体集中荷载，λ=M/L。

3.1.2纵墙下的挑梁

对于纵墙下的挑梁，考虑到整个基础与墙体的共同作用，将挑梁视为固端悬臂梁。由于悬挑基础与整个墙体的刚度相关甚大，所以假定固端弯矩作用在纵墙上，对悬挑基础无影响；而挑梁传递的竖向荷载全部作用在悬挑基础上，对纵向无影响。

作用在悬挑基础上的A点反力Ra

式中：qm为均布荷载，其他同（1）式。

3.2 悬挑基础底宽的计算公式

作用在悬挑基础上竖向荷载之和F为：

悬挑基础底宽B的计算公式为：

式中：L—悬挑基础总长度；

f—地基承载力设计值；

F—基础自重设计值；

G—基础上的土重标准值；

其他同（1）、（2）式。

且G=rBL，其中r为土体容重，H为基础上土体深度。令G'=rH，将（4）化简为

在上式中，有两个未知变量即m和B在计算中可用试算法进行计算。

3.3 悬挑基础底宽B的计算步骤

表1 悬挑基础与相邻建设物的缝宽参数表

估算悬挑基础底宽B′

式中：A为经验系数，根据旧房基础宽窄及新房纵墙竖向均布荷载大小取A=1.2～1.4，∑P为不计悬臂上均布荷载时的竖向荷线之和。

根据B' 求M : M = B ' / 2 + B ' ' / S + δ ' -δ '' （7 ）

根据（2～3）式计算∑Ra；根据（2～4）式计算B；验证：B＜B'，若B＞B'，则增大B'，按上述步骤重新计算B值，直到满足B＜B'或误差不大于5%，则悬挑基础底宽B即为B'。

4 悬挑基础的构造及其他要求

悬挑基础的设计，除结构计算问题外，还应满足本身的构造及其他要求。

4.1 与相邻建筑物的缝宽

悬挑基础与相邻建设物的缝宽，可参照表1数值确定。且缝内示填塞任何材料。

4.2 悬挑基础构造

悬挑基础与相邻建筑物基础上下及水平外缘间距不小于150mm，并预留沉降量。基础之间底部标高相关不大于150mm，缝间填塞松软材料，以保证相邻建筑物基础不被悬挑基础碰压。

4.3 悬挑基础的地基

设置悬挑基础，一般要求地基承载力在120MPa以上。对软基及深陷较大的地基应慎重考虑。如悬挑基础对原在建筑物产生较大的不良影响，应事先采取预防措施。

4.4 相邻建筑物的要求

由于建筑物之间距离较小，基础相互影响较大，为防止事故发生，应采取下列措施：新建筑物层数不多于原建筑物的两层，高差不大于6m；新建筑物应层层设置圈梁，建筑平面筒捷、合理、整体性较好；原建筑物已建成五年以上沉降过程大部分完成；原建筑物整体性较好，并且没有裂缝、变形和其他不均匀沉降标志。

5 设计实例与工程实践

5.1 设计实例

某新建四层砖混住宅与相邻四层住宅产生压基问题，确定采用悬挑基础方案处理压基问题，试求悬挑基础底宽。

由结构计算，得出各挑梁端部集中荷载Pi值及q值。

估算B：

选用A=1.4，且f=150kPa，L=10.70m，G'=1.5×20=30kN/m2；且∑Pi=1030.6kN，根据（6）式，求得B'=0.72m，取B=1.10m；

且B''=0.72m；δ''=0.34m；δ'=0.20m。

计算m值：

由（7）式求得m=0.77m。

计算 ∑Ra：

由公式（5）验算B：

B=F/[L（f-G'）]=1371.3/[10.7（150-30）]=1.07m，且B＜B'满足要求，悬挑基础底宽B=1.10m。

5.2 工程实践

作者2005年到2009年先后在3项工程中处理压基问题，5处均采用悬挑基础方案，这3项工程均为5～7层砖混住宅，相邻筑物二座为4～6层砖混住宅，一座为7层办公室楼。工程经过连续几年使用和观察，没有发现异常情况。

6 结论与建议

悬挑基础设计经过多年设计与实践证明，完全满足设计与施工要求，是处理压基问题一种安全、经济的重要方法。该方法的推广和应用将产生良好的社会效益和经济效益■